Apresentação para a cadeira de SSTI da Universidade Atlântica 1º Ano 2012-2013 - Grupo 2

1. SISTEMAS E TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO
Seminário de Sistemas e Tecnologias de Informação
Internet das Coisas – Smart Objects
Carlos Mota, Pedro Fernandes , Ruben Jesus
2012/2013

2. Sumário
• Introdução – A Internet das Coisas
• Smart Objects
• Potenciadores dos Smart Objects
– Sistemas Energéticos dos Smart Objects
– Tecnologias de Comunicação – Antenas
– Tecnologias de Comunicação Wireless
– Protocolos de Comunicação - IPv6 e os Smart Objects
– Integração e Interoperabilidade - SIP
• Áreas de Aplicação da Internet das Coisas
• Smart Objects – Koubashi WiFi Plant Sensor
• Outras Aplicações dos Smart Objects
• Tendências Futuras
• Conclusão
• Bibliografia
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Internet das Coisas - Smart Objects

3. Introdução - A Internet das Coisas
• A Internet das Coisas (Internet of Things) é um conceito de computação que
descreve um futuro onde diariamente surgirão novos objectos físicos ligados entre
si e à Internet e que serão capaz de se identificar perante outros dispositivos ou
equipamentos – Os Smart Objects.
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Internet das Coisas - Smart Objects

4. Smart Objects
• O que são, então, os Smart Objects?
• Os Smart Objects são objectos físicos ou digitais autónomos adaptados
de forma a terem capacidades sensoriais, de processamento e
comunicação.
Internet das Coisas - Smart Objects 4

5. Potenciadores dos Smart Objects
Tecnologias Protocolos
de de
Comunicação Comunicação
Sistemas Tecnologia
Energéticos SIP
Smart
Objects
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Internet das Coisas - Smart Objects

6. Smart Objects
• Como podemos transformar um objecto comum num Smart Object?
• O desenvolvimento de pequenos computadores com sensores ou actuadores e
um dispositivo de comunicação, através de tecnologias como SIP – System-in-
Package, e a sua integração em objectos de outra forma "isolados" permitiu a
criação dos Smart Objects.
• SIP – System-in-Package - São pequenos computadores com sensores ou
actuadores e com um dispositivo de comunicação, que permite a sua integração
em objectos que de outra forma estariam isolados.
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Internet das Coisas

7. Sistemas Energéticos dos Smart Objects
• É necessária energia eléctrica para que os objectos possam comunicar entre si.
• Os sistemas energéticos que existem actualmente não são adequados
• Principais Objectivos :
• Desenvolver tecnologias de forma a que os objectos assegurem a produção da
sua própria energia;
• Criar baterias uma maior autonomia;
• Reduzir a dimensão e peso das baterias.
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Internet das Coisas - Smart Objects

8. Tecnologias de Comunicação - Antenas
Para assegurar comunicações eficazes entre todos os Smart Objects será necessário:
• Desenvolver novas antenas multi-frequência
• Desenvolver novos esquemas de modulação
• Maior velocidade de transmissão de dados
• Utilizar antenas:
Impressas Bobina Embutidas
em Chips
Internet das Coisas - Smart Objects 8

9. Tecnologias de Comunicação Wireless
• Existem, actualmente, várias tecnologias de comunicação wireless
que podem ser utilizadas nos Smart Objects:
Wi-Fi 3G Bluetooth ZigBee Satélite Proprietárias
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Internet das Coisas - Smart Objects

10. Tecnologias de Comunicação Wireless
• 2 mil milhões de dispositivos utilizam actualmente Wi-Fi
• Pode ser utlizado conjuntamente com outras tecnologias de comunicação
• Taxas de Transferência Altas
• Melhoramentos Necessários:
• Segurança da transmissão de dados
• Consumo energético dos dispositivos
• Facilidade de integração
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Internet das Coisas

11. Tecnologias de Comunicação Wireless
3G
• Taxas de Transferência Altas; Infraestrutura Implementada a Larga Escala
• Depende de Rede de Operadores Móveis; Consumo Energético; Custo das
Comunicações
Bluetooth
• Baixo Custo; Fácil Implementação e Configuração
• Alcance Curto; Taxas de Transferência Baixas; Baixa Segurança
ZigBee
• Longo Alcance; Taxas de Transferência Altas; Baixo Consumo Energético; Segurança
• Pouco disseminado em relação ao WiFi; Interoperabilidade com outras tecnologias
Satélite
• Longo Alcance; Funcionamento em Locais Remotos
• Custos; Captação Limitada a Espaços Abertos; Taxa de Transmissão de Dados Baixa
Tecnologias Proprietárias
• Desenhadas para Fins Específicos; Integração com os Equipamentos do Fabricante
• Interoperabilidade; Custos de Desenvolvimento; Não são Standard
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Internet das Coisas

12. Protocolos de Comunicação – IPv6 e os Smart Objects
IPV6 e os Smart Objects
Um dos grandes avanços tecnológicos facilitadores da criação de uma Internet das
Coisas foi o desenvolvimento do IPv6.
Para suportar o rápido crescimento do número de aplicações para os Smart Objects a
tecnologia de rede utilizada tem que assegurar escalabilidade e interoperabilidade
entre os vários equipamentos e ter uma base de padronização sólida.
Vantagens da utilização de IPv6:
• Tecnologia aberta
• Estandardizada na forma de documentos RFC
• Baixa utilização de memória
• Versátil
• Ubíqua
• Escalável
• Gerível
• Estável
• Ponto-a-Ponto
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Internet das Coisas - Smart Objects

13. Tecnologia – IPv6 e os Smart Objects
2128 endereços IPv6 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
6.805.647.338.418.760.000.000.000.000 = número de vezes que se poderia
atribuir endereços únicos aos 50.000.000.000 de equipamentos estimados que
estarão ligados em 2020.
IPv4
IPv6
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Internet das Coisas

14. Integração e Interoperabilidade - SIP
A tecnologia SiP – System in Package
• Integração de capacidades de comunicação,
sensoriais e de processamento de informação
nos objectos
• Redução de custos de produção
• Aumento da ecoeficiência
• Integração de chips e antenas em materiais
alternativos como têxteis ou papel
• Aumento de resistência e durabilidade dos
equipamentos
• Uniformização de tecnologias e protocolos
Internet das Coisas - Smart Objects 14

15. Áreas de Aplicação da Internet das Coisas
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Internet das Coisas - Smart Objects

16. Áreas de Aplicação da Internet das Coisas
Segundo a Beecham Research a Internet das Coisas dever-se-á tornar
transversal a todas as áreas da sociedade:
• Construção e Edifícios Inteligentes
• Energia
• Consumo Doméstico
• Saúde
• Industria
• Transportes
• Comércio
• Segurança
• Tecnologias de Informação e Comunicação
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Internet das Coisas

17. Smart Objects – Koubachi WiFi Plant Sensor
A Koubachi é uma empresa Suíça que surgiu em 2009 como spin off da ETH Zurich e que é suportada
pela agência governamental Suíça CTI (Commission for Technology and Innovation), tem como
objectivo identificar e potenciar o uso de Smart Objects.
O Koubachi Wi-Fi Plant Sensor pretende "dar voz" às plantas de forma a sabermos o que a planta
necessita.
O sensor mede a humidade do solo, a temperatura e intensidade da luz.
Os dados recolhidos na planta pelo sensor estão acessíveis em qualquer lugar e a qualquer hora no
site da empresa Koubachi que os armazena de forma gratuita na Cloud. Aplicação disponível no
mercado de aplicações do Iphone.
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Internet das Coisas - Smart Objects

18. Outras aplicações dos Smart Objects
Retalho
• Sistema Libelium Smartphone Detection
Indústria
• Sightmachine
Segurança
• Cartrack - Sistema de Localização e Anti-Roubo de
Veículos
Cidades Inteligentes
• Smart Parking - Streetline ParkSight™
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Internet das Coisas

19. Tendências Futuras
• Segundo a Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG) teremos cerca de 25 mil
milhões de equipamentos ligados à internet em 2015 e 50 mil milhões em 2020.
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Internet das Coisas - Smart Objects

20. Conclusão
• Esta é uma nova fase da Internet.
• Cada vez mais objectos terão um meio único de identificação e a capacidade de
trocar informação automaticamente entre si e através da Internet.
• A sua utilização isolada apresenta já oportunidades interessantes.
• Quando estes objectos estiverem interligados teremos a oportunidade de usufruir
verdadeiramente de uma Internet das Coisas que mudará o nosso quotidiano de
uma forma tão profunda como as mudanças causadas pelo surgimento do telefone
ou da Internet.
• Mas levantam-se vários desafios :
– Segurança e privacidade dos dados
– Paradigma energético actual
– Custos dos dispositivos
• Com a resposta a estas questões estarão reunidas as condições para o surgimento
da "Era da Internet das Coisas"
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Internet das Coisas - Smart Objects

21. Bibliografia
• Internet Of Things in 2020 - Roadmap for the future - EPPoSS (2008)
• Introduction to IP in Commercial Buildings - Stamatis Karnouskos, JP Vasseur, Patrick Wetterwald, Jerald Martocci, Ted Humpal, & Ming Zhu (Editor)
• Adding sense to the Internet of Things - Tomás Sánchez López, Damith C. Ranasinghe, Mark Harrison, Duncan McFarlane (2010)
• 6LoWPAN: Incorporating IEEE 802.15.4 into the IP architecture - Jonathan Hui, David Culler (2009)
• A Standardized and Flexible IPv6 Architecture for Field Area Networks - Rob Kopmeiners, et al (2011)
• Key Problems and Instantiations of the Internet of Things (IoT) - Dennis Matthias Dominik Picker-Huchzermeyer (2010)
• IP for Smart Objects - Adam Dunkels, JP Vasseur (2010)
• Synthesis journal 2008 - Bob Williams (2008)
• Communications of the ACM - Successful Strategies for iPv6 Rollouts. Really. - Thomas a. Limoncelli, Vinton G. Cerf (2011)
• Internet of Things at Work: Enabling Plug-and-Work in Automation Networks - Amine M. Houyou, Hans-Peter Huth
• IoT@Work - WP 1 – PLUG&WORK IoT Requirement, Assessement and Architecture - M. Villa, etal
• On the Architecture and Address Mapping Mechanism of IoT - Bin Xu, Yangguang Liu, Xiaoqi He, Yanping Tao (2010)
• The Internet of Things – A Problem Statement - Gyu Myoung Lee, Jeong Yun Kim (2010)
• Convergence of Sensor Networks/Internet of Things and Power Grid Information Network at Aggregation Layer - Dahai Han, etal(2010)
• Smart Objects as Building Blocks for the Internet of Things - Gerd Kortuem, Fahim Kawsar, Daniel Fitton, Vasughi Sundramoorthy (2010)
• Architecture and Protocols for the Internet of Things: A Case Study - Castellani, A et al (2010)
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi
• http://www.rtcmagazine.com/articles/view/101933
• http://www.insightsip.com/compagny-profile.html
• http://imasters.com.br/artigo/25326/tecnologia/ipv6-portas-abertas-para-a-era-da-internet-das-coisas
• http://tools.ietf.org/html/rfc2460
• http://www.techopedia.com/definition/28247/internet-of-things-iot
• Bob Williams, FCMA CSI, Group Senior Consultant - http://www.itsc.org.sg/pdf/synthesis08/Five_Internet.pdf
• http://postscapes.com/internet-of-things-history
• http://www.tcpipguide.com/free/t_TCPIPOverviewandHistory.htm
• http://www.rfidjournal.com/article/view/4986
• http://www.cartrack.pt
• http://www.internet-of-things.eu/
• http://www.internet-of-things-research.eu/
• http://www.theinternetofthings.eu/
• http://postscapes.com/
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Internet das Coisas - Smart Objects

22. SISTEMAS E TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO
Obrigado pela atenção
Autores:
Carlos Mota, Aluno #: 20121648
Pedro Fernandes , Aluno #: 20121658
Ruben Jesus , Aluno #: 20121625
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Internet das Coisas - Smart Objects